книги / Физическая природа пластической деформации
..pdfПри температуре выше точки Кюри карбидной фазы (состояние 2, рис. 4) магнитный момент образца равен
(Л> Vo)2 = СГф>Рф\ |
(2) |
причем
Р? = Рф2) + рк= Ро1 рк = РоЦ (х)С-10—2 [11];
|
|
С |
■концентрация углерода в стали; |
|
||
Т) (х) |
56л: 4- 12 |
функция состава карбидных участков; |
|
|||
|
12 |
|
||||
|
56 и 12 — атомные веса железа и углерода; |
|
||||
Таким |
х — индекс в формуле Fe*C. |
|
||||
образом, |
|
|
|
|||
|
|
р ф{ = Р о |
л |
- 2 |
р0[1 — Т 1(*)С -10 ■]; |
(3) |
|
|
— Р о ' Ц ( х ) С - 10 |
* = |
|||
|
|
|
(ЛУо)* = <УфРо 11 - |
л (*) с • ю-*]. |
(4) |
|
Магнитный момент образца в состоянии 3 равен |
|
|||||
(ЛУо)з = СТфРф),
где
Рф — Ро — Р\Х — Рт\
Рц и Рг — соответственно вес цементита и графита в образце после графитизации.
Обозначим через С' процентное содержание углерода в образце, связанного в цементит Fe3C после нагрева деформированной стали до 600° С, через С" — процентное содержание углерода в форме графита. Пренебрегая концентрацией углерода в феррите, можно считать, что
С + С" — С.
В таком случае:
Ptt = 15С'р0 ■10-2; рг= С"р0• 10-2 = (С - С') Ро• 10-2;
(/0 Vo)3= <тФР(Ф3>= аФр0Ц - 14С 1(Г2 - С- КГ2].
Разность магнитных моментов образца в состояниях 2 и 3 опре деляет величину Д23 — отклонение индикатора магнитометра, вы званное образованием стабильного цементита при нагреве. Иными словами,
б (/0V0)23 = ^23»
где k — коэффициент, характеризующий чувствительность магни тометра.
Учитывая, что г) (х) |
|
\4х |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 = -д-, после преобразований получаем |
||||||||||||
|
М 23= |
140ф р0С' 10 |
1 |
£ |
- f |
] • |
|
|
|
(51 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Для |
состояний 4 |
и |
3 |
магнитные моменты |
будут следующие: |
||||||||
|
|
|
|
|
|
(/оУо)4 = |
|
0фЛ4)+ * ЦРи4,; |
|||||
|
|
|
|
|
|
(/о Vo)3' = |
|
0ф Р{ф |
= |
0ф Рф} |
|||
|
|
|
|
|
Разность |
показаний |
магнито |
||||||
|
|
|
|
|
метра Д43' может быть опре |
||||||||
|
|
|
|
|
делена из соотношения |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
^ Д 43' = |
б ( / 0Р 0)43' , |
|
|||||
|
|
|
|
|
т. |
е. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k&4y |
|
0ц/7ц — |
|
||||
|
|
|
|
|
|
= 0Ц15(7/70- Ю-2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
Обозначив Д23 через Лх, Д43‘ |
||||||||
|
|
|
|
|
через Дц и Д12 через Д*, полу |
||||||||
|
|
|
|
|
чим, поделив (5) на (4): |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
4 (з |
|
|
1.83 4А.,-) . |
(6) |
|||
|
|
|
|
|
|
Результаты |
расчетов |
по |
|||||
Рис. 6. Зависимость величины х |
в форму |
соотношению |
(6) |
приведены |
|||||||||
на |
рис. |
6. |
|
Из |
анализа |
их |
|||||||
ле Fe* С от степени деформации: |
следует: если представлять се |
||||||||||||
# — отпуск |
400° С; А — 450° С; |
■ |
— 500° С; |
||||||||||
О - 550° С; |
□ - 600° С; А — 700° С. |
бе карбидные частицы как од |
|||||||||||
димо допустить, что |
в |
процессе |
нородную |
фазу, |
то |
необхо |
|||||||
пластической |
деформации |
кон |
|||||||||||
центрация углерода в карбиде изменяется от 25 до 50 ат.%. Такое заключение трудно согласовать с описанными выше результатами рентгеноструктурного анализа карбидной фазы холоднодеформированной стали. Более логичным кажется предположение о том, что в процессе пластической деформации происходит разрушение час ти карбидных частиц, а образовавшийся при этом углерод окру жает сохранившиеся карбидные частицы, располагаясь в местах несовершенств кристаллической решетки. В этом случае индекс
л; описывает |
средний химический |
состав участков карбидной фа |
зы, в которые входят собственно |
карбид и окружающие его ато |
|
мы углерода. |
|
|
Для определения относительного количества цементита, под вергнувшегося распаду в процессе пластической деформации, обо значим через С * процентное количество углерода, находящегося после разрушения части цементитных частиц в местах несовершенств кристаллической решетки, а через С ** — процентное содержание углерода в деформированной стали в форме цементита.
Пользуясь приемами, рассмотренными при выводе соотноше
ния (6), можно показать, что |
|
|
______ |
|
|
|
|
|
||||||
|
С* |
15 — л (*) |
|
(7) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
~ |
|
14 |
|
|
|
|
|
лл |
|
|
|
|||
Результаты расчетов, вы |
75 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
л |
|
|
|
|||||||||
полненные по формулам (6) |
|
|
X |
|
|
|
||||||||
и (7), |
показывают (рис. 7), |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
что с |
увеличением |
степени |
5 0 |
|
А |
|
|
|
|
|
||||
деформации возрастает коли |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
чество |
распавшегося |
в про |
|
/ |
|
V |
|
|
|
|
||||
цессе деформации цементита. |
25 |
|
|
|
|
|
||||||||
При последующем нагре- |
/ |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ве, когда из-за повышения |
А |
|
|
|
|
|
|
|||||||
температуры интенсифици |
|
|
|
|
|
|
||||||||
руются диффузионные |
про |
|
У |
|
|
|
|
|
|
|||||
V |
20 |
40 |
|
|
|
|||||||||
цессы, |
образовавшиеся |
при |
|
|
6 0 |
|
|
|||||||
распаде |
цементита |
атомы |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
углерода |
взаимодействуют |
Рис. |
7. |
Изменение относительного |
коли |
|||||||||
между собой и с атомами |
||||||||||||||
чества цементита в стали |
45, |
распавше |
||||||||||||
железа. При взаимодействии |
гося в процессе |
скоростной пластической |
||||||||||||
первого |
типа |
образуется |
# — отпуск 400° С; |
|
деформации: |
|||||||||
графит, результатом взаимо |
А — 450° С; |
Н —500° С; |
||||||||||||
|
О — 550° С; |
□ |
— 600° С; |
д — 700° С. |
||||||||||
действия второго типа являет |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ся образование |
цементита. |
росту |
кристаллов графита |
спо |
||||||||||
При этом |
возникновению и |
|||||||||||||
собствует, по-видимому, большое |
количество |
структурных |
несо |
|||||||||||
вершенств, образовавшихся |
в процессе пластической деформации. |
|||||||||||||
Магнитный эффект при температуре, близкой к 400° С, предпо ложительно можно объяснить образованием в стали некоторого количества е-карбида. Размытость точки Кюри карбидной фазы холоднодеформированной стали следует, по-видимому, связывать с некоторой неоднородностью деформированного цементита по хи мическому составу и с тем, что кристаллы карбида находятся в слож нонапряженном состоянии.
ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДВОЙНИКОВ С ПРЕПЯТСТВИЯМИ
Э. Н. Погребной, К. М. Жак
D отличие от природы сколь жения природа двойникования и характер возникающих при тор можении двойника деформаций изучены недостаточно. Двойникование во многом сходно с мартенситным превращением [1—31: рост двойника, как и мартенситной пластины, может в зависимости от условий происходить быстро или медленно, сопровождаясь кон центрированным (макроскопическим) сдвигом атомов решетки, про являющимся в изменении формы превращенного объема [2, 31. Двойникование может вызывать значительные локальные дефор мации в самом двойнике, в окружающей матрице и особенно вблизи препятствий, с которыми двойник сталкивается. Эти деформации сильно влияют на характер*упрочнения и разрушения металлов. Исследование характера возникающих в результате двойникова ния деформаций необходимо для того, чтобы полнее изучить
